教学设计 完整版：经典力学的巨大成就和局限性

经典力学的巨大成就和局限性教学设计【教学目的】1.了解经典力学的发展历程和巨大成就。2.认识经典力学的局限性和适用范围。3.了解经典力学方法论及其意义。【教学重难点】1.经典力学的成就和适用范围。(重点)2.经典力学的局限性。(难点)【教学过程】：新课导入教师：列出名言如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。——牛顿师：请同学们结合教材回答问题：1.读了牛顿的上述名言，你有什么想法？2.牛顿的成就如何？3.为什么牛顿说是站在巨人们的肩上？学生交流讨论，踊跃发言，教师进行总结教师总结：牛顿在伽利略、开普勒等人工作的基础上，把地面上物体的运动与行星的运动综合起来进行深入研究，发现了机械运动的基本规律——牛顿运动三定律和万有引力定律。他的不朽名著《自然哲学的数学原理》，为经典力学奠定了基础。因此，牛顿说自己是站在巨人们的肩上。经典力学，通常叫做牛顿力学，主要研究宏观物体机械运动的规律。二、新课教学（一）一座永垂不朽的纪念碑牛顿的《自然哲学的数学原理》(简称《原理》)是一部奠定了经典力学基础的划时代著作，它主要包括两个部分：(1)第一部分是“定义和注释”、“运动的基本定理或定律(包括三个运动定律)”。(2)第二部分是这些定律的应用，其内容包含：①万有引力定律和行星运动；②流体力学的开创性研究；③天体力学和宇宙系统的开拓性研究。（二）经典力学的巨大成就1．经典力学经典力学通常叫牛顿力学，主要研究宏观物体机械运动的规律。2．经典力学的巨大成就(1)把天体的运动与地面上物体的运动统一起来。(2)经典力学和以经典力学为基础发展起来的天体力学、材料力学和结构力学等，得到了广泛的应用。(3)力学和热力学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命。(4)由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机械能守恒定律等是航空航天技术的理论基础。（三）经典力学方法论的意义1．两种典型研究方法(1)伽利略：“自然数学化”的方法，开创了将实验、逻辑(数学)相结合的方法。(2)牛顿：归纳—演绎法，大量运用数学方法系统地整理物理学理论的方法．其演绎的结果必须通过实验验证。2．意义伽利略和牛顿的科学方法是经典力学方法的典型，影响深远，并不断得到发展和完善，逐渐成为一种传统，甚至作为社会科学和哲学的方法论，意义很大。经典力学的局限性1．牛顿对时间的认识时间和空间不依赖人们的意识而存在，空间和时间是绝对的．现代理论：对高速运动与微观粒子而言，空间与时间是有关系的，不可分割的。2．经典力学的适用范围只适用于宏观世界，不适用于微观世界；只适用于低速运动，不适用于高速运动。三、例题讲解例1下列说法中正确的是 ()A．牛顿运动定律就是经典力学B．经典力学的基础是牛顿运动定律C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D．经典力学可以解决自然界中所有的问题教师分析：经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解决此类问题，所以选B例2关于经典力学的伟大成就，下列论述正确的是()A．经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合B．经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在C．经典力学第一次向人们展示了时间的相对性D．人们借助于经典力学中的研究方法，建立了完整的经典物理学体系教师分析：经典力学把天上物体和地面上物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界的多样性的统一，第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合。在研究方法上，人们把经典力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上，相继建立了热学、声学、光学、电磁学等，形成了完整的经典物理学体系．综上所述，应选A、D例3根据你的理解，你认为下列观点正确的是 ()A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态的改变而改变的B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界C．经典力学在任何情况下都适用D．伽利略的“自然数学化”的方法